在约瑟夫森电荷量子比特上实现 Shor 算法

我们研究了 Shor 因式分解算法在约瑟夫森电荷量子比特寄存器上的物理实现。尽管我们追求对任意大小合整数因式分解的通用方法，该方案以数 21 为例演示。我们考虑当仅有少量量子比特可用时最优实现的物理与算法需求。量子计算的这些方面通常是独立研究团体的主题；我们呈现了对这两个基本特征的统一讨论，将 Shor 算法桥接到其使用约瑟夫森结量子比特的物理实现。为满足由短退相干时间设定的严苛需求，我们通过将量子电路分解为定制的两量子比特和三量子比特门来加速算法，并通过数值优化找到它们的物理实现。